CN108118261A - 一种用于制造抽油杆的复合金属材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：锡0.02～0.05%，钛0.12～0.16%，铬2.1～2.5%，镍0.04～0.12%，锰0.09～0.15%，硅0.3～0.7%，铋0.03～0.035%，铝1.2～1.8%，稀土金属0.03～0.06%，其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为（1～3）:（2～4）:（3～5）。本发明制成的抽油杆机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性相对于现有的抽油杆大大提高，抽油杆使用寿命大大延长，减少了抽油杆的更换次数，降低了抽油成本。

Description

一种用于制造抽油杆的复合金属材料
技术领域
本发明涉及一种金属材料，尤其涉及一种制造抽油机的复合金属材料。
背景技术
抽油杆是抽油机中的重要传力部件，它上端连接光杆，下端连接抽油泵，通过抽油杆将光杆的上下运动传递至抽油泵，并带动抽油泵进行采油作业。然而随着油田挖潜力度的不断增大，抽油泵的深度不断增加，由于地下环境恶劣，使得抽油杆老化、斜井偏磨、腐蚀等问题非常严重，抽油杆使用寿命大受影响，需要更换抽油杆，现有的抽油杆更换频率高，造成了抽油成本增加。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种制造抽油机的复合金属材料，该用该复合金属材料制成的抽油杆机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性相对于现有的抽油杆大大提高，抽油杆使用寿命大大延长，减少了抽油杆的更换次数，降低了抽油成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.02～0.05％
钛0.12～0.16％
铬2.1～2.5％
镍0.04～0.12％
锰0.09～0.15％
硅0.3～0.7％
铋0.03～0.035％
铝1.2～1.8％
稀土金属0.03～0.06％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为(1～3):(2～4):(3～5)。
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.03％
钛0.14％
铬2.3％
镍0.06％
锰0.12％
硅0.45％
铋0.032％
铝1.65％
稀土金属0.045％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为3:2:5。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的新型金属材料中的锡可以增强金属材料的韧性，同时还可以降低成型加工时的有效压力，并且比较廉价，降低成本；钛可以起到细化金属材料的铸造组织和焊缝组织的作用；铬可以提高金属材料的强度、硬度和耐磨性；镍能够起到耐热、防腐的作用；锰可以提高材料的韧性、强度、硬度和耐磨性、淬透性，改善金属材料的热加工性能；硅可提高材料的耐高温性和韧性；铋提高了材料的抗拉强度和硬度，减小了金属材料晶粒的平均尺寸，起到一定细化晶粒的作用；铝起到防腐的作用，同时还能降低成本；本发明中尽管没有加入S、P，但是原材料中也会带入S、P，这两种元素属于有害物质，而稀土金属能够脱去金属液中的S、P等有害物质，起到净化金属液的作用，控制硫化物及其他化合物形态，起到变质、细化晶粒和强化作用，同时还可以显著的提高金属材料的韧性、耐磨性、抗腐蚀性，并且还能改善金属材料的焊接能力和低温性能。
本发明提供的金属材料中各元素相互配合、协同发挥作用，具有优异的机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，其硬度可达HV670，强度可达620MPa，并且具有优异的韧性、塑性、刚度和耐磨性，另外所述金属材料质地紧密，品质高。
具体实施方式
实施例1
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.02％
钛0.16％
铬2.2％
镍0.08％
锰0.15％
硅0.3％
铋0.035％
铝1.4％
稀土金属0.05％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为1:2:5。
本实施例还提供了其制备方法，具体为：
步骤1，按照重量百分比称取上述金属；
步骤2，将上述金属混合在一起进行熔化；
步骤3，熔化后，在模具内浇筑成型；
步骤4，淬火处理；
步骤5，回火处理。
实施例2
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.026％
钛0.14％
铬2.3％
镍0.11％
锰0.13％
硅0.5％
铋0.034％
铝1.6％
稀土金属0.042％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为3:3:4。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.02％
钛0.12％
铬2.1％
镍0.04％
锰0.15％
硅0.7％
铋0.035％
铝1.8％
稀土金属0.06％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为1:3:4。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.05％
钛0.16％
铬2.5％
镍0.12％
锰0.09％
硅0.3％
铋0.03％
铝1.2％
稀土金属0.03％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为2:4:5。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡0.03％
钛0.14％
铬2.3％
镍0.06％
锰0.12％
硅0.45％
铋0.032％
铝1.65％
稀土金属0.045％
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为3:2:5。
本实施例制备方法与实施例1相同。
对上述5个实施例制备出来的一种抽油杆进行性能测试，测试结果如下表所示：
实施例 硬度 强度 韧性 塑性 刚度 耐磨性
1 HV669 616MPa 优异 较好 优异 98％
2 HV655 615MPa 优异 较好 优异 96％
3 HV668 618MPa 优异 较好 优异 95％
4 HV665 612MPa 优异 较好 优异 97％
5 HV670 620MPa 优异 较好 优异 98％

Claims (2)

1.一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡 0.02～0.05%
钛 0.12～0.16%
铬2.1～2.5%
镍0.04～0.12%
锰0.09～0.15%
硅0.3～0.7%
铋0.03～0.035%
铝1.2～1.8%
稀土金属0.03～0.06%
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为（1～3）:（2～4）:（3～5）。
2.根据权利要求1所述的一种制造抽油杆的复合金属材料，其特征在于：包括如下以重量百分比计的成分：
锡 0.03%
钛 0.14%
铬2.3%
镍0.06%
锰0.12%
硅0.45%
铋0.032%
铝1.65%
稀土金属0.045%
其余为铁，稀土金属为铈、钇和钪的混合物，其重量配比为3:2:5。
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